Вулканический пепел представляет угрозу для авиации

Наличие вулканического пепла в верхних слоях атмосферы создает множество угроз для авиации. Помимо снижения видимости и абразивного износа поверхностей самолета, мелкие частицы могут нарушать работу авиадвигателей. Недавние эксперименты вулканологов под руководством профессора Дональда Дингвелла из Мюнхенского университета имени Людвига и Максимилиана показали, что при повторном нагреве пепел плавится и начинает течь при температурах около 1050°C. Образующиеся вязкие капли могут прилипать к поверхностям и, таким образом, повреждать турбины реактивных двигателей сильнее, чем предполагалось ранее. Результаты работы изложены в двух статьях в Journal of Applied Volcanology и Geophysical Research Letters.

Исследования проводились на образцах пепла из двух источников: вулкана Эйяфьядлайёкюдль в Исландии и Сантьягито в Гватемале. С помощью специального микроскопа с нагревательной платформой ученые наблюдали изменение морфологии частиц пепла при ступенчатом повышении температуры в диапазоне от 50 до 1600°C, что охватывает рабочие температуры различных частей турбин реактивных двигателей.

Частицы пепла начали размягчаться при ~600°C, а при 1050°C спекались, образуя пористые агломераты. «Наши исследования показывают, что вулканический пепел плавится и может прилипать к поверхностям при более низких температурах, чем ожидалось. Это означает, что он потенциально более опасен для воздушного движения, чем считается сейчас», — отмечает доктор Ульрих Кюпперс.

Исследователи сравнили это поведение с поведением кварцевого песка, традиционно используемого производителями двигателей для испытаний турбин. Этот материал вел себя в том же температурном диапазоне иначе, чем частицы пепла. «Кристаллический песок не является подходящим материалом для моделирования воздействия вулканического пепла на авиационные двигатели», — заключает Кюпперс. Авторы работы утверждают, что угроза для турбин от вулканического пепла требует дальнейшей оценки с использованием реалистичных материалов.